基于“3S”的森林资源与生态状况年度监测技术研究PDF电子书下载

第1章　概述 1

1.1　研究背景 1

1.2　研究目的和意义 2

1.3　发展概况 3

1.3.1 国内发展概况 3

1.3.2 国外发展概况 4

1.3.3　存在的问题 6

1.4　研究内容 6

1.4.1 主要技术方法 6

1.4.2　主要监测内容 8

1.5　研究方法与技术路线 8

第2章　遥感图像处理 12

2.1　遥感数据源的选择 12

2.1.1 遥感数据的适用范围 12

2.1.2　地物波谱特性 13

2.1.3　遥感数据选取分析 14

2.2　去除条带噪声 16

2.2.1 条带噪声的产生 16

2.2.2　条带噪声去除分析方法 16

2.2.3　插值法去除条带噪声 18

2.3　大气校正 21

2.3.1 大气校正的原理和方法 21

2.3.2 基于FLAASH模型的大气校正 22

2.3.3 基于ATCOR 2模型的大气校正 25

2.4　几何校正 29

2.4.1 校正模型 29

2.4.2　校正流程 32

2.4.3　影响精度的主要因素 34

2.5　地形校正 34

2.5.1 物理模型 35

2.5.2　经验模型 35

2.5.3　半经验模型 36

2.5.4　校正效果分析 37

2.6　图像变换 40

2.6.1　主成分变换 41

2.6.2　缨帽变换 42

2.6.3　傅立叶变换 42

2.7　图像增强 43

2.7.1 线性拉伸 43

2.7.2　直方图均衡化 43

2.7.3 比值增强 44

2.8 图像融合 45

2.8.1 IHS变换法 46

2.8.2　小波变换法 47

2.8.3　主成分分析（PCA）法 47

2.8.4 Brovey变换法 47

第3章　森林资源变化遥感监测及空间数据自动更新 50

3.1　植物波谱特性及其变化规律 50

3.1.1　植物光谱反射特性的共性 50

3.1.2　影响植物光谱反射特性的主要因素 51

3.2　植被指数 52

3.2.1 比值植被指数 52

3.2.2　归一化植被指数 53

3.2.3　绿度植被指数 54

3.2.4　土壤调节植被指数 54

3.2.5　垂直植被指数 55

3.2.6　其他植被指数 56

3.3　植被变化多时相遥感特征分析 56

3.3.1 基于单波段图像差值运算分析植被变化 57

3.3.2　基于K-L变换分析植被变化 60

3.3.3 多时相遥感特征与植被变化相关性分析 61

3.4　森林资源空间变化信息自动检测 62

3.4.1 变化信息的处理 62

3.4.2　森林资源变化类型分析 63

3.4.3 小班GIS数据与遥感信息集成分析 64

3.4.4　影像特征因子的提取 65

3.4.5　判别规则及阈值 66

3.5　森林资源空间数据自动更新 67

3.5.1 基于边缘检测的小班变化界线自动更新 67

3.5.2　基于图像分割的小班变化界线自动更新 69

3.5.3　结果分析 70

3.5.4　用分割线更新小班界线 70

3.6 目视解译 71

3.6.1　波段重组 71

3.6.2　建立解译标志数据库 73

3.7　小结 73

第4章　基于遥感信息的森林资源与生态状况定量估测 76

4.1　森林郁闭度的遥感定量估测 76

4.1.1　决策树模型基础 77

4.1.2 CART决策树 79

4.1.3 基于CART模型的森林郁闭度估测 81

4.2　森林蓄积量的遥感定量估测 87

4.2.1 用神经元网络估测森林蓄积量 88

4.2.2 用岭回归估测森林蓄积量 94

4.2.3　研究结论 103

4.3　森林生物量的遥感定量估测 103

4.3.1 森林生物量遥感模型 104

4.3.2　基于多元回归模型森林生物量估测 104

4.3.3　基于BP神经元网络森林生物量估测 108

4.3.4　研究结论 108

4.4　小结 108

第5章　基于生长模型监测森林资源 110

5.1　森林资源档案更新 110

5.2　属性数据更新内容 111

5.3　属性数据更新方法 111

5.3.1 建立台账更新 111

5.3.2　林分生长模型 112

5.4　全林分生长模型 113

5.4.1 固定密度的全林分模型 113

5.4.2　收获表的编制方法 114

5.4.3 可变密度的全林分模型 114

5.4.4　静态与动态生长模型 115

5.4.5 常见的林分生长模型形式 115

5.4.6　林分生长模型的建立 117

5.5　广东资源档案属性数据更新模型 120

5.5.1　建模总体思路 120

5.5.2　数据更新模型的建立 121

第6章　基于专家系统监测森林资源与生态状况 126

6.1　专家系统介绍 126

6.2　知识库的建立 127

6.2.1 地类 128

6.2.2　森林郁闭度 131

6.2.3　龄组 136

6.2.4 生长类型 139

6.2.5 生态功能等级 141

6.2.6　森林自然度 142

6.2.7　数据库逻辑检查 143

6.3　软件实现 146

6.4　结论 146

第7章　基于VRS的DGPS-PDA在年度监测样地数据采集中的应用 147

7.1　基本概念 147

7.1.1 GPS简介 147

7.1.2 DGPS简介 147

7.1.3 RTK简介 147

7.1.4 PDA简介 148

7.2 VRS简介 148

7.3 DGPS-PDA在年度监测样地数据采集中的应用 149

7.3.1　遥感外业建标 150

7.3.2　林业建模、验证数据 150

7.3.3 采集GCP 150

7.3.4 面积求算 150

7.4　主要软硬件设备 151

7.5 Trimble Geo-XT流动站实例应用 151

7.5.1 系统参数配置 151

7.5.2　坐标系统设置 152

7.5.3　定制调查表格 152

7.5.4　导航及定位 155

7.5.5　野外数据采集 155

7.5.6　数据导出 156

7.6　精度分析 156

7.7　小结 156

第8章　C/S结构的森林资源与生态状况年度监测信息管理系统 159

8.1　系统创建目的和意义 159

8.2　系统目标 160

8.2.1 建立森林资源数据库及基础数据中心 160

8.2.2　构建森林资源与生态状况年度监测信息管理系统 160

8.3　系统开发技术 161

8.3.1 组件技术 161

8.3.2　空间数据库的面向对象建模和存储技术 161

8.3.3 ArcGIS Engine技术 163

8.4　系统开发和应用环境 163

8.4.1 系统开发环境 163

8.4.2 系统应用环境 164

8.5　系统设计 164

8.5.1 需求分析 164

8.5.2　开发原则 165

8.5.3　标准化设计 165

8.5.4　功能设计 167

8.6　数据库设计 172

8.6.1 设计思想 172

8.6.2　数据库框架设计 172

8.6.3　数据库逻辑设计 172

8.6.4　数据库物理设计 173

8.6.5　数据建库方法与流程 187

8.7　系统实现 189

8.7.1 系统初始化 189

8.7.2　基本功能介绍 191

8.7.3 查询分析 192

8.7.4　资源监测 194

8.7.5　统计报表 200

8.7.6　专题制图 202

8.7.7 图幅整饰 203

8.7.8　宏观监测 204

8.7.9 系统维护 204

8.7.10 用户管理 208

8.7.11 帮助 209

8.8　系统评价 210

第9章　B/S结构的森林资源信息共享平台 213

9.1　概述 213

9.2　应用开发技术综述 213

9.2.1 WebGIS 213

9.2.2 NET开发平台 215

9.2.3 ArcObjects与ArcGIS体系 215

9.2.4 ArcGIS Server 216

9.3　开发平台搭建 221

9.3.1 ArcGIS Server的安装 221

9.3.2　地图服务发布 226

9.4　共享平台开发 234

9.4.1 平台界面设计 234

9.4.2　地图服务间的切换 235

9.4.3　主要功能简介 236

9.4.4　森林资源统计报表查询系统 238

9.5　森林资源三维地理信息共享平台 240

9.5.1 三维GIS的研发思路与发展情况 240

9.5.2　技术基础和原理 241

9.5.3 系统实现 245

9.6　小结 246

第10章　基于大尺度遥感信息的森林生态宏观监测 247

10.1　概述 247

10.1.1 监测内容 248

10.1.2　传统监测方法 249

10.1.3　遥感监测方法 250

10.2　基于MODIS数据的森林净第一性生产力估测 251

10.2.1　植被净第一性生产力（NPP）的估算 251

10.2.2　模型构建 254

10.2.3　数据处理 260

10.2.4　NPP估算结果与分析 265

10.3　结论 271

第11章　总结 276

11.1　效益分析 276

11.2　推广应用分析 277

11.3　结论 278

11.4　展望 279